为什么天是蓝的,海也是蓝的?

天为什么是蓝的，而不是绿的或红的呢? 首先你得明白一个道理：我们周围的事物之所以显现出颜色来，仅仅是因为阳光照射着它们。虽然阳光看上去是白色的，但是所有的颜色：赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，在阳光里都存在。 天空里有这么多颜色，为什么我平时看到的只有蓝色呢？你可能会问。 如果你把光线设想为波浪，你就会猜破这个谜了。光其实是像一个波浪那样在运动的。我们来设想一下一滴雨落在一个水洼里的情景。当这滴雨落到水面上时，就会产生小波浪，波浪一起一伏地变成更大的圈，向着四面八方扩展开去。如果这些波浪碰上一块小石子或一个别的什么障碍物，它们就会反弹回来，改变了波浪的方向。 而阳光从天空照射下来，一样会连续不断地碰到某些障碍。因为光所必须穿透的空气并不是空的，它由很多很多微小的微粒组成。其中百分之九十九不是氮气便是氧气，其余则是别的气体微粒和微小的漂浮微粒，来源于汽车的废气、工厂的烟雾、森林火灾或者火山爆发出来的岩灰。虽然氧气和氮气微粒只是一滴雨水的一百万分之一，但是它们也照样能阻挡阳光的去路。光线从这些众多的小“绊脚石”上弹回，自然也就改变了自己的方向。 可是那么多颜色的光改变了方向，为什么只有蓝色被看到呢？你可能还是不明白。 我们还得回到刚才说的那个水洼里。 水洼里，小的波浪遇到小石子的话，水面便被搞得混乱不堪；但如果是一个“巨浪”，像你用手在水洼边掀起的那种“巨浪”，它就有可能干脆从石头上溢过去，并畅通无阻地到达水洼的对面边缘。那么，就像有大波浪和小波浪一样，各种各样颜色的光波也有不同的“波浪”，也就是波长：不过它们可不像水波的波浪，用肉眼是看不出它们的大小的，因为它们小得难以想像，只是一根头发的一百分之一！得用很灵敏的测量仪表才可以精确地测定出来。 根据科学家的测定，蓝色光和紫色光的波长比较短，相当于“小波浪”；橙色光和红色光的波长比较长，相当于“大波浪”。当遇到空气中的障碍物的时候，蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍，便被“散射”得到处都是，布满整个天空—天空，就是这样被“散射”成了蓝色。 发现这种“散射”现象的科学家叫瑞利，他是在130年前发现的，他也是诺贝尔奖获得者。 用“散射”现象，你就可以解释下面这些天象了： 比如在你头顶的天空是蓝色的，可是在地平线—天地相接的地方，天空看上去却几乎是白色的。为什么？就是因为阳光从地平线到你这个地方比起它直接从空中落下来，需要在空气中走的路程要远得多—而在一路上它所擦过的微粒子也自然就要多得多。这些大量的微粒子就这样多次散射出光，所以它显得白中透着淡蓝。建议你做一个小实验来验证一下：拿一杯水，把它放在一个黑暗的背景里，放进一滴牛奶，再拿一只手电筒照射杯子的一端，并靠近它，手电筒的光在水中即会显现出淡蓝色。如果你往水里放进的牛奶越多，水就越白，因为光一再地受到这些众多的牛奶微粒的散射，结果就是白色的。道理跟在地平线上空是白色的一样。 太阳落山时的傍晚，天空不显现蓝色而显现红色，正在下落的太阳也变成暗红色，也是一样的道理。由于傍晚的光在照射到你这个地方的路上所遇到的众多的微粒，使得阳光中的紫色的和蓝色的部分往四面八方散射开去，仅留下一点点使你的肉眼看得见的橙红色光线—因为它们的波长长、“波浪大”，翻过了路上的障碍。 不过，细心的你会发现，天穹在落日后也还会在一段时间内呈现深蓝色。这也曾经是科学家们关心的一件怪事，不过几个物理学家已经在50年前揭开了这个谜：导致黄昏时天空的蓝色，是一种特别的物质。这种特别的物质在离地球表面20至30公里的高空处聚集成厚厚的一个层面，叫臭氧层。这种气体对正在下落的太阳光起到像颜色过滤器那样的作用：它截获太阳光中的黄色和橙色的部分，却几乎无阻拦地让蓝色的部分通过。当最后的少许光消失时，所有的颜色才消失在黑暗的夜色中。 臭氧不仅导致黄昏的蓝色天空，还吞下一种你无法看见的特殊的光线：紫外线的光，或称紫外线。你一定曾经听说过，紫外线对所有的生物（当然也包括对你）有多么危险。如果它在你的裸露的皮肤上照射得太长久，你就会得晒斑。臭氧层到处都有足够的厚度能截获尽可能多的紫外线：这对于我们这个星球上的全体生命来说，是极其重要的。 可惜，在今天，这个生命攸关的保护层在许多地方都已经变薄了，在南极上空甚至已经形成了一个大的空洞。而破坏臭氧的凶手就是“氟里昂”—一种人们用来喷洒护发摩丝或用在冰箱和空调上制冷的物质。这是一种对臭氧层特别有害的物质，所以许多国家已经不再使用这种“臭氧杀手”了。 今天我们学到了为什么我们眼中的天空是蓝色的。其实从地球以外望过来也是一样：覆盖我们地球三分之二面积的海水也散发着蓝光，陆地上虽然有土地的褐色或森林的绿色，然而上空却总是蓝色的—从宇宙中看来，整个地球都被裹着一块轻柔的蓝色面纱。从大气层外看见过地球的天文学家报道过这一情况。 所以地球被称做“蓝色星球”是完全正确的。它那独特的蓝色，就是生命的颜色。

海水为什么会是蓝色的呢？揭开这一奥秘的是印度著名的物理学家拉曼。1921年，拉曼在英国皇家科学学会上作了声学与光学的研究报告乘船取道地中海回印度。一天，轮船在碧波万顷的地中海航行，深蓝的海面上跃动着鱼鳞状的光斑。这时，在船的甲板上，一个年轻的母亲与她年幼的儿子的对话，引起了拉曼的极大关注。“妈妈，这个大海叫什么名字？”“地中海。”“为什么叫地中海？”“因为它处在欧亚大陆与非洲大陆之间呗。”“那它为什么是蓝色的呀？” 对儿子提出的这一问题，对答如流的母亲可被问住了。为了回答儿于的问题，这位年轻的母亲只好求助于在她身旁倾听他们母子对话的拉曼。研究光学的拉曼很自信地告诉那位小男孩说：“海水所以呈现蓝色，是因为它反射了天空的颜色。天空是蓝色的。”拉曼的这一解释在当时是得到科学界认可的。 这一解释出自英国物理学家瑞利勋爵。瑞利是一位以发现惰性气体而闻名于世的大科学家，他曾用太阳光被大气分子散射的理论解释过天空为什么是蓝色，并由此推导出，海水的蓝色是因为它反射了天空颜色的结果。拉曼回答了孩子的问题后告别了他们二人，走向甲板的另一方。但他不知是什么原因，对自己的回答总有些疑虑，转而耳边又回响起那年幼的男孩的一连串的“为什么”，内心又升起了几分愧疚。作为一个知名的科学家，他突然发现自己在不知不觉中丧失了男孩那种在“已知”中去追寻“未知”的好奇心。失去好奇心对于一位科学家来说无疑是一种悲哀。自此，拉曼在成功面前开始了对自己的反省。 回到加尔各答后，拉曼开始认识到瑞利勋爵对海水色彩的解释实验证据不足， 他立即着手重新研究海水为什么呈蓝色这一问题。他从光的散射与水分子的相互作用入手，根据爱因斯坦等人提出的涨落理论，着手实验，发现了阳光穿过水、冰块及其他材料时都会发生散射现象，并获得了一些有关的数据，证明了水分子对光线的散射使海水呈现蓝色的机理，与空气中的水分子散射太阳光而使天空呈现蓝色的机理完全一致。 在此研究成果的基础上，拉曼进而又在固体、液体和气体中分别发现了一种普遍存在的光散射效应。这一发现被科学界称为“拉曼效应”。拉曼效应的发现，为20世纪初科学界最终接受光的粒子性学说提供了一个有力的证据。就是地中海轮船上那个年幼的男孩的提问，把拉曼领上了1930年的诺贝尔物理学奖的奖台，也使拉曼成为印度、同时也是亚洲历史上第一个获此殊荣的科学家。此后不久，前苏联的兰茨贝格等人在晶体中也发现了这一效应，故该效应又称为“联合散射”。 （2).人们常喜欢用蓝色来形容海洋。其实海水的颜色，从深蓝到碧绿，从微黄到棕红，甚至还有白色的，黑色的，并非只是蓝色。 原来，海水和普通水一样，都是无色透明的，海洋色彩是由海水的光学性质和海水中所含的悬浮物质、海水的深度、云层的特点及其他因素决定的。大家知道，太阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成，这七种颜色的光，波长各不相同，从红光到紫光，波长逐渐变短，长波的穿透能力最强，最容易被水分子吸收，短波的穿透能力弱，容易发生反射和散射。海水对不同波长的光的吸收、反射和散射的程度也不同。光波较长的红光、橙光、黄光，射人海水后，随海洋深度的增加逐渐被吸收了。一般说来，在水深超过100米的海洋里，这三种波长的光大部分能被海水吸收，并且还能提高海水的温度。而波长较短的蓝光和紫光遇到较纯净的海水分子时就会发生强烈的散射和反射，于是人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了。近岸的海水因悬浮物质增多，颗粒较大，对绿光吸收较弱，散射较强，所以多呈浅蓝色或绿色。 紫光的波长最短，反射最强烈，为什么海水不呈紫色呢？科学实验证明，原来人的眼睛是有一定偏见的，人的眼睛对紫光的感受能力很弱，所以对海水反射的紫色很不敏感，因此视而不见，相反，人的眼睛对蓝、绿光却比较敏感。 海洋绝大多数是蓝色的，如果海水中悬浮物质比较多，或者其他原因的影响，大海的颜色就不再是蓝色的了。如我国的黄海，它是古代黄河的入海口，黄河夹带的大量泥沙流入海中，把蓝色的海水“染黄”了。虽然现在的黄河改向渤海倾泻，但黄海北面经渤海海峡与渤海相通，加上它要承受淮河、灌河等河流注入的河水，所以海面仍然呈现浅黄的颜色。 在印度洋西北部，亚、非两洲之间的红海是世界上水温最高的海，海里生长着一种红褐色的海藻，由于这种海藻终年大量繁生，把海面染成一片红色，红海因此而得名。 太平洋东北部的加利福尼亚湾，南部有血红色的海藻群栖，北部有科罗拉多河在雨季时带来的大量红土，海水呈现一片红褐色，被称为朱海。 白海是北冰洋的边缘海，它深人俄罗斯西北部内陆，北极圈穿过白海。白海由于所处纬度高，气候严寒，终年冰雪茫茫，加之白海有机物含量少，海水呈现一片白色，故名“白海”。 黑海表面有顿河、第聂伯河、多鹅河等淡水注入，密度较小；黑海的深层是来自地中海的高盐水，密度较大。上下海水之间形成了密度飞跃层，严重阻碍了上下水层的水交换。黑海通过博斯普鲁斯海峡和达达尼尔海峡与地中海进行水交换。由于海峡又窄又浅，大大限制了黑海与地中海的水交换，所以黑海深层缺乏氧气，上层海水中生物分泌的秽物和死亡后的尸体沉至深处腐烂发臭，大量的污泥浊水，使海洋变黑了。加之黑海地区经常阴雨如晦，风暴逞凶，就更增加了黑的感觉。 赤潮也可使海水颜色出现异常。赤潮是一种由于局部海区的浮游生物突发性地急剧繁殖并聚集在一起的现象。赤潮的颜色是多种多样的，这主要看引起赤潮的海洋浮游生物是什么种类。由夜光虫引起的赤潮呈粉红色或砖红色，由某些双鞭毛藻引起的赤潮呈绿色或褐色，某些硅藻赤潮则呈黄褐色或红褐色。 另外，由于太阳时而隐没在云层之中，时而透过云层放出光芒，海洋的颜色也就随之发生变化。海洋的颜色还取决于太阳离地平线的高度。 （3）.有两个成语是“海天一色”、“青山绿水”，但为什么海水通常是蓝色的，而湖水是绿色的（同样的深度）？是下面的原因吗？ 因为光的反射 也就是倒影。海的方面→因为地球是圆的，而海也大到看不到边，可以映出天空的颜色（除了早晨、傍晚，一般为蓝色）；湖的方面→也和海一样，只是湖水还倒映出岸边的山色（多为绿色）。 水中物质的影响 或许海水和湖水中有不同的成分，而这些不同的成分对光的散射作用不一样。如果把海水抽到一个湖里，颜色会怎样呢？ 水中的植物 湖水的流动性较小，类似藻类的植物较易滋生，所以呈现出绿色。如果某处海水里也有大量的绿色植物，海水会是绿色吗？

海是蓝的是因为反射，而天空是蓝的是因为散射

　　阳光进入大气时，波长较长的色光，如红光，透射力大，能透过大气射向地面；而波长短的紫、蓝、青色光，碰到大气分子、冰晶、水滴等时，就很容易发生散射现象。被散射了的紫、蓝、青色光布满天空，就使天空呈现出一片蔚蓝了。